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JP3018439B2 - シンチレーションカメラ - Google Patents

シンチレーションカメラ

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Publication number
JP3018439B2
JP3018439B2 JP23159590A JP23159590A JP3018439B2 JP 3018439 B2 JP3018439 B2 JP 3018439B2 JP 23159590 A JP23159590 A JP 23159590A JP 23159590 A JP23159590 A JP 23159590A JP 3018439 B2 JP3018439 B2 JP 3018439B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
signal
count rate
counting
incident
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP23159590A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04110793A (ja
Inventor
誠一 山本
良彦 熊澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP23159590A priority Critical patent/JP3018439B2/ja
Publication of JPH04110793A publication Critical patent/JPH04110793A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3018439B2 publication Critical patent/JP3018439B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Nuclear Medicine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】 この発明は、核医学で用いられるシンチレーションカ
メラに関し、とくにその数え落とし補正の改良に関す
る。
【従来の技術】
シンチレーションカメラは、シンチレータに入射した
ガンマ線が起こすシンチレーション発光を、光電変換器
であるフォトマルチプライアで電気信号(パルス信号)
に変換し、シンチレータに複数のフォトマルチプライア
を結合しておいてその各々の出力信号の大きさから発光
位置すなわちガンマ線入射位置を演算し、その入射位置
ごとにガンマ線入射個数を計数することによって入射し
たガンマ線による像を撮影するものである。 このシンチレーションカメラにおいて、ガンマ線入射
に応じて生じるパルス信号の幅はシンチレータの応答速
度に起因しており、そのため時間的に接近して2つ以上
のガンマ線が入射すると信号のパイルアップが生じる。
また、このパルス信号は積分して後の処理に備えるが、
この積分のためにも時間を要する。 そのため、このような信号のパイルアップ及び積分に
要する時間を主な原因として、計数率(単位時間当りに
入射するガンマ線の個数)が高くなると、数え落しが生
じることになる。 そこで、従来より、シンチレーションカメラの計数率
に応じて数え落とし補正のための補正係数を求めて数え
落とし補正処理することが一部で行われている。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の数え落とし補正処理では、シン
チレーションカメラで検出したガンマ線入射の計数率を
もとに補正係数を求めており、必ずしも正確な数え落し
補正ができないという問題があった。 すなわち、シンチレーションカメラでは、一般に、エ
ネルギー信号波高が所定のエネルギーウインド内に入っ
ていることを検出してアンブランク信号を発生し、この
アンブランク信号が生じたときのみ、そのガンマ線入射
を入射位置ごとにカウントするようにしているが、従来
ではこのアンブランク信号により計数率を測定し、その
測定した計数率に応じて補正係数を求めている。ところ
が、このようなシンチレーションカメラの出力計数率
は、第4図の実線で示すように、入射計数率に対応する
理想特性(点線)とは大きく離れ、且つ、入射計数率が
低いうちはそれに応じて高くなるが入射計数率が高くな
ると今度は減少するようになる。そのため、出力計数率
が最大値となる入射計数率以上では正確な補正係数を求
めることができない。第4図の例で言えば、出力計数率
がKaであるときは入射計数率はKbであるから、シンチレ
ーションカメラの計数値に対して(Kb/Ka)の補正係数
を掛算すれば数え落とし補正ができるが、この第4図の
実線のように最大値をとった後減少する特性となってい
ると、出力計数率がKaであるとき実際の入射計数率がKb
であるのかKcであるのか判別がつかず、結局、補正計数
を(Kc/Ka)とすべきところでも(Kb/Ka)とすることに
なり、出力計数率が最大値となる入射計数率以上では数
え落とし補正を正確に行えない。 この発明は、上記に鑑み、正確な数え落とし補正がで
きるように改善したシンチレーションカメラを提供する
ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明によるシンチレ
ーションカメラにおいては、シンチレータと、このシン
チレータに結合された複数の光電変換器と、該複数の光
電変換器の各出力が入力されるエネルギー弁別及び位置
演算回路と、該エネルギー弁別及び位置演算回路によっ
て得たアンブランク信号に応じて、該エネルギー弁別及
び位置演算回路からの位置信号ごとに計数を行う計数回
路と、該複数の光電変換器の各出力を加算する加算器
と、該加算器の出力を雑音レベルから弁別する弁別回路
と、該弁別回路の出力から計数率を測定する回路と、該
測定された計数率に基づいて補正係数を求める回路と、
この補正係数に応じて上記計数回路の計数を修正する回
路とを備えられている。
【作用】
アンブランク信号が生じるたびに、位置信号ごとに計
数がなされる。すなわち、放射線がシンチレータに入射
すると、そのたびに、その入射位置ごとに計数がなされ
る。これにより放射線による像が形成される。 一方、シンチレータに結合された複数の光電変換器の
各出力が加算され、その加算出力が雑音レベルから弁別
される。これにより、どのようなエネルギーの放射線が
入射したとしても、その放射線の入射が検出されること
になる。 そして、この弁別出力から計数率が測定される。こう
して測定された計数率は、入射放射線の計数率(実際に
入射した放射線の単位時間当りの個数)に近く、且つ入
射計数率とともに単調増加しており、入射計数率と1対
1に対応している。そのため、測定計数率から入射計数
率を正確に求めることができ、その入射計数率に対応す
るアンブランク信号の計数率に関する正しい補正係数を
求めることができる。 この補正係数に応じて、上記の入射位置ごとの計数
を、たとえば1個アンブランク信号が生じたときに1.01
ずつ加算したり、あるいは100個アンブランク信号が生
じたときに1個の割合で余分なアンブランク信号をラン
ダムに発生してこれを計数したりして、修正する。 このときのどれだけ余分に加算するかが上記の測定計
数率に基づいて得た入射計数率、さらにその入射計数率
から得たアンブランク信号に関する補正係数によって決
まるので、入射計数率が高くなっても正確な数え落とし
補正を行うことができる。
【実 施 例】
以下、この発明の一実施例について図面を参照しなが
ら詳細に説明する。第1図において、被写体である人体
11にあらかじめRI(放射性同位元素)を含む薬剤が投与
されており、RIが特定の臓器12に集積し、このRIからガ
ンマ線が放射されているものとする。このガンマ線はコ
リメータ21を通ってシンチレータ22に入射し、シンチレ
ーション発光を起こす。この光はライトガイド23により
多数のフォトマルチプライア24の各々に導かれる。各フ
ォトマルチプライア24は、それぞれに入射した光に応じ
た電気信号を生じる。この電気信号は、ガンマ線の入射
によるシンチレーション発光に応じてパルス状になり、
且つその信号の大きさは、発光位置に近いものほど大き
くなる。 この各フォトマルチプライア24の出力はエネルギー弁
別及び位置演算回路31に送られる。ここで、各出力をす
べて加算してエネルギー信号をつくり、このエネルギー
信号の波高が所定のエネルギーウインド内に入っている
かどうかの弁別を行い、入っているときにアンブランク
信号を生じる。また、フォトマルチプライア24の各出力
の大きさは上記のようにガンマ線入射位置に依存してい
るため、各出力の大きさから入射位置を算出し、位置信
号X,Yを得る。 この位置信号X,Yはメモリ32に送られてアドレス信号
として用いられる。アンブランク信号と位置信号X,Yが
同時に生じたとき、掛算器33を経たアンブランク信号
が、メモリ32のそのアドレスから読み出された値と加算
器34において加算され、再びそのアドレスに格納され
る。こうして、入射したガンマ線の個数が、メモリ32の
各アドレスにおいて、各入射位置ごとに計数される。あ
る時間の計数が終了したとき、メモリ32においてガンマ
線による画像が再現され、それがCPU35に取り込まれ
る。 一方、多数のフォトマルチプライア24の各出力は加算
器41に送られて加算され、その加算出力はディスクリミ
ネータ42に送られる。ディスクリミネータ42の検出レベ
ルLは第2図に示すように信号を雑音レベルから弁別で
きるように、限界近く低く設定される。すなわち、加算
した信号はその波高値が入射放射線のエネルギーに対応
したものとなるので、エネルギー弁別及び位置演算回路
31において、所定のエネルギーウインドWに入っている
かどうかの弁別がなされるのであるが、この加算器41と
ディスクリミネータ42によってそれとは別にどのような
エネルギーの放射線であれ放射線が入射したことをその
早いタイミングで検出するようにしており、このディス
クリミネータ42の出力をタイミング信号としてエネルギ
ー弁別及び位置演算回路31に送って、エネルギー弁別や
位置演算の処理を開始させるようにしている。このよう
にディスクリミネータ42の出力は、回路の動作タイミン
グの基本となるため、放射線入射があったときになるべ
く早い段階で発生させる必要があり、そのため、ディス
クリミネータ42の検出レベルLは、上記のように信号を
雑音レベルから弁別できるぎりぎりの低いレベルに設定
される。 この実施例では、このディスクリミネータ42の出力が
計数率測定回路43に送られ、計数率が測定される。すな
わち、計数率は、単位時間当りの検出レベルLの突破回
数として測定される。そのため、こうして得られる出力
計数率(測定計数率)の特性は、第3図の実線で示すよ
うに、入射計数率と完全に対応した理想的な出力計数率
特性(点線で示す)に近い、入射計数率に対して単調増
加するものとなる。なぜなら、検出レベルLが限界近く
低くされているので、放射線パルス信号のきわめて早い
段階で、放射線入射を検出することができ、信号のパイ
ルアップや積分時間に影響される度合がより少ないから
である。 こうして測定された計数率に基づき、補正係数算出回
路44が補正係数を算出する。たとえば第3図のように測
定された計数率がKdのとき、第3図の実線により実際に
入射した放射線の計数率Keが求められ、これから第4図
の実線に基づき補正係数(Kb/Ka、あるいはKc/Ka)が求
められる。この補正係数算出回路44は、第3図の実線及
び第4図の実線の各プロットを記憶している記憶回路
と、各プロットの間の値を補間計算する回路などから構
成することができる。すなわち、エネルギー弁別及び位
置演算回路31において得られるアンブランク信号は、上
記の通り、全フォトマルチプライア24の出力の加算信号
の波高が所定のエネルギーウインドW内に入ったときに
得られるものであるから、発生タイミングが遅く、信号
のパイルアップの影響を受け、また積分時間の影響を受
け、その結果アンブランク信号の出力計数率は第4図の
実線のようになる。そこで第3図から求めた入射計数率
に基づいて、この第4図の実線からアンブランク信号の
出力計数率を補正する補正計数を求めて、この補正計数
を掛算器33においてアンブランク信号に掛算した値を加
算すれば、数え落しのない計数ができ、数え落とし補正
を正確に行うことができたことになる。 この補正係数はたとえば1.01などの小数点以下を含む
値となり、数え落とし補正しない場合に1回の放射線入
射に応じて1ずつ加算するところ、1.01ずつ加算するこ
とになる。 なお、この実施例のように掛算器33を用いて数え落と
し補正を行うのではなく、上記のように補正係数が1.01
であるとした場合、その補正係数に応じた確率つまり10
0カウントにつき1回の確率で、1個のアンブランク信
号から2個のアンブランク信号をランダムに発生させる
回路など、他の数え落とし補正回路を用いることもでき
る。また、ソフトウェアにより補正係数に応じた同様の
数え落とし補正を行うこともできる。 さらにアンブランク信号の計数率をも別途測定してお
いて、これら2つの測定計数率を用いて補正係数を求め
るよう構成することもできる。 上記の実施例ではタイミング信号を発生するためのデ
ィスクリミネータ42の出力から計数率を測定したが、別
途に、計数率測定用として加算器とレベル弁別回路(比
較回路)を設けるようにしてもよい(つまり、上記の実
施例では、タイミング信号を発生するための加算器41と
ディスクリミネータ42とを計数率測定のために兼用した
わけである)。
【発明の効果】
この発明のシンチレーションカメラによれば、数え落
とし補正の精度を向上させることができ、核医学測定で
の定量性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図は信
号波形図、第3図及び第4図は入射計数率に対する出力
計数率を示すグラフである。 11……人体、12……臓器、21……コリメータ、22……シ
ンチレータ、23……ライトガイド、24……フォトマルチ
プライア、31……エネルギー弁別及び位置演算回路、32
……メモリ、33……掛算器、34……加算器、35……CP
U、41……加算器、42……ディスクリミネータ、43……
計数率測定回路、44……補正係数算出回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−174974(JP,A) 特開 昭63−37283(JP,A) 特開 昭59−137874(JP,A) 特開 平2−52278(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01T 1/164 G01T 1/17

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シンチレータと、このシンチレータに結合
    された複数の光電変換器と、該複数の光電変換器の各出
    力が入力されるエネルギー弁別及び位置演算回路と、該
    エネルギー弁別及び位置演算回路によって得たアンブラ
    ンク信号に応じて、該エネルギー弁別及び位置演算回路
    からの位置信号ごとに計数を行う計数回路と、該複数の
    光電変換器の各出力を加算する加算器と、該加算器の出
    力を雑音レベルから弁別する弁別回路と、該弁別回路の
    出力から計数率を測定する回路と、該測定された計数率
    に基づいて補正係数を求める回路と、この補正係数に応
    じて上記計数回路の計数を修正する回路とを備えること
    を特徴とするシンチレーションカメラ。
JP23159590A 1990-08-31 1990-08-31 シンチレーションカメラ Expired - Lifetime JP3018439B2 (ja)

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